由于冲压加工常在室温下进行,因此也称冷冲压。冲压成形是金属压力加工方法之一,它是建立在金属塑性变形理论基础上的材料成形工程技术,冲压加工的原材料一般为板料或带料,故也称板料冲压。冲压工艺是指冲压加工的具体方法(各种冲压工序的总和)和技术经验;冲压模具是指将板料加工成冲压零件的工具。
板料、模具和冲压设备是构成冲压加工的三个要素。
冲压加工的特点及其应用冲压生产靠模具和压力机完成加工过程,与其它加工方法相比,在技术和经济方面有如下特点:
(1)冲压件的尺寸精度由模具来,具有一模一样的特征,所以质量稳定,互换性好。
(2)由于利用模具加工,所以可获得其它加工方法所不能或难以制造的,壁薄、重量轻、刚性好、表面质量高、形状复杂的零件。
(3)冲压加工一般不需要加热毛坯,也不像切削加工那样,大量切削金属,所以它不但节能,而且节约金属
(4)对于普通压力机每分钟可生产几十件,而高速压力机每分钟可生产几百上千件。所以它是一种率的加工方法。
由于冲压工艺具有上述的特点,因此在国民经济各个领域广泛应用。例如,航空航天、机械、电子信息、交通、兵器、日用电器及轻工等产业都有冲压加工。不但产业界广泛用到它,而且每一个人每天都直接与冲压产品发生联系。冲压可制造钟表及仪器中的小型精密零件,也可制造汽车、拖拉机的大型覆盖件。冲压材料可使用黑色金属、有色金属以及某些非金属材料。
缺点冲压也存在一些缺点,主要表现在冲压加工时的噪声、振动两种公害。这些问题并不完全是冲压工艺及模具本身带来的,而主要是由于传统的冲压设备落后所造成的。
3.冲压基本工艺冲压的主要基本工序有落料、冲孔、弯曲和拉深。
(1)落料和冲孔落料和冲孔是使坯料分离的工序,如下图3-21所示。
落料和冲孔的过程完全一样,只是用途不同。落料时,被分离的部分是成品,剩下的周边是废料;冲孔则是为了获得孔,被冲孔的板料是成品,而被分离部分是废料。落料和冲孔统称为冲裁。冲裁模的冲头和凹模都具有锋利的刃口,在冲头和凹模之间有相当于板厚5%-10%的间隙,以切口整齐而少毛刺。
(2)弯曲弯曲就是使工件获得各种不同形状的弯角。弯曲模上使工件弯曲的工作部分要有适当的圆角半径r,以避免工件弯曲时开裂,如图3-22所示。
(3)拉深:拉深是将平板坯料制成杯形或盒形件的加工过程。拉深模的冲头和凹模边缘应做成圆角以避免工件被拉裂。冲头与凹模之间要有比板料厚度稍大一点的间隙(一般为板厚的1.1-1.2倍),以便减少摩擦力。为了防止褶皱,坯料边缘需用压板(压边圈)压紧,如图3-23所示。产品的实际拉深过程会产生拉裂的缺陷,请看
板料冲压是利用冲模使板料产生分离或变形的加 工方法。因多数情况下板料无须加热,故亦称冷冲压,又简称冷冲或冲压。
常用的板材为低碳钢、不锈钢、铝、铜及其合金等,它们塑性高,变形抗力低,适合于冷冲压加工。
板料冲压易实现机械化和自动化,生产;冲压件尺寸,互换性好;表面光洁,无需机械加工;广泛用于汽车、电器、仪表和航空等制造业中。
3.2.1冲床结构及其工作原理
冲床有很多种类型,常用的开式冲床如图3-16所示。电动机4通过三角皮带10带动大飞轮9转动,当踩下踏板12后,离合器8使大飞轮与曲轴相连而旋转,再经连杆5使滑块11沿导轨2做上下往复运动,进行冲压加工。当松开踏板时,离合器脱开,制动器6立即制止曲轴转动,使滑块停止在高位置上。
抑制冲压件产生翻料、扭曲的方法
⑴.合理的模具设计。在级进模中,下料顺序的安排有可能影响到冲压件成形的精度。针对冲压件细小部位的下料,一般先安排较大面积之冲切下料,再安排较小面积的冲切下料,以减轻冲裁力对冲压件成形的影响。
⑵.压住材料。克服传统的模具设计结构,在卸料板上开出容料间隙(即模具闭合时,而材料又可被压紧。关键成形部位,卸料板一定做成镶块式结构,以方便解决长时间冲压所导致卸料板压料部位产生的磨(压)损,而无法压紧材料。
⑶.增设强压功能。即对卸料镶块压料部加厚尺寸(正常的卸料镶块厚H+0.03mm),以增加对凹模侧材料的压力,从而抑制冲切时冲压件产生翻料、扭曲变形。
⑷.凸模刃口端部修出斜面或弧形。这是减缓冲裁力的有效方法。减缓冲裁力,即可减轻对凹模侧材料的拉伸力,从而达到抑制冲压件产生翻料、扭曲的效果。
⑸.日常模具生产中,应注意维护冲切凸、凹模刃口的锋利度。当冲切刃口磨损时,材料所受拉应力将,从而冲压件产生翻料、扭曲的趋向加大。
⑹.冲裁间隙不合理或间隙不均也是产生冲压件翻料、扭曲的原因,需加以克服。
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